中国科学家揭示水稻耐高温基因QT12，为粮食安全提供新希望

在全球面临气候变化挑战的背景下，中国科学家最近的研究成果为粮食安全带来了新的曙光。4月30日，华中农业大学的研究团队在国际期刊《细胞》上发表了关于水稻耐高温基因QT12的重大发现。这项研究的突破，不仅揭示了水稻在高温环境下依旧能维持优质高产的秘密，同时也为全球水稻生产的可持续发展提供了重要保障。

随着全球气温的不断升高，农业生产受到的威胁愈发严峻。研究表明，全球每升高1℃，水稻产量可能减少6.6%到25%，而其品质也因此受到影响。尤其是在气温不稳定及极端天气频发的现今，水稻等重要粮食作物面临着前所未有的压力。面对这样的挑战，确保粮食安全成了各国科学家的头等任务。

李一博教授率领华中农业大学的团队，用持续10余年时间，对耐高温水稻种质进行了深入研究，终于成功克隆出调控水稻品质与产量的主效基因QT12。这一成果具有重大意义，标志着科学家们在实现水稻高温耐受性的分子机制探索上迈出了重要一步。传统上，水稻的耐高温表现通常依赖于温室筛选，但这一方法受到环境因素的限制。相比较而言，本次研究采用田间自然高温的方式进行鉴定，显著提高了研究的有效性和现实应用的可行性。

研究显示，QT12基因通过与核因子NF-Y复合体形成的独特“双生锁”机制来调控水稻对高温的响应。在这一机制中，QT12启动子区域的G/A变异决定了初级开关的激活，而在高温条件下，次级开关则会激活耐热机制。这种双重调控机制能够有效平衡米粒中的储藏蛋白与淀粉的合成，进而避免因高温导致的品质下降。

研究团队提出了“性状调控单倍型”（Trait Regulatory Haplotypes, TRHs）的新概念，该概念有助于解析籼稻与粳稻在耐热性上的差异，为下一步的分子育种提供了全新的思路。这些发现为提高水稻的热适应性奠定了科学基础。

在的2023至2024年，研究团队将在武汉、杭州、长沙等地开展大规模的田间试验，初步结果令人振奋。研究表明，低表达QT12的突变株在高温环境下的产量分别提升了92.5%、64.1%和54.7%，同时稻米的垩白率显著降低，外观与食味品质也有了显著改善。这些证据表明，QT12基因具有在高温条件下提升稻米产量和品质的巨大潜力。

更为重要的是，将QT12基因导入主栽品种“华占”后，研究团队同样观察到了结实率、产量和品质的明显改善。这一成果不仅打破了“高产不优质”的传统观念，更为面临高温风险的长江流域等国家和地区的水稻生产提供了切实可行的解决方案。

中国科学家对QT12基因的研究，填补了作物灌浆期品质耐热领域的科学空白，成为“绿色营养超级稻”育种的关键技术支撑。多位院士对此研究表达了高度的评价，认为这一成果不仅在南北水稻品种的改良上具有深远意义，更对全球粮食安全的保障形成了积极影响。

未来，随着全球气候变化的加速，水稻等重要粮食作物的耐热性将成为科学研究的重点方向。QT12基因的发现为水稻育种及其耐热性研究开拓了新的视野，并将在解决全球粮食安全问题中发挥重要作用。在时代发展的大背景下，确保粮食生产的可持续性是责任，也是科学家的使命。通过科学研究与技术创新，定能为人类的粮食安全开辟出一条光明的未来之路。